浅谈钻孔灌注桩后注浆施工要点

2013-04-29 22:36丁伟城
科技资讯 2013年9期
关键词:灌注桩承载力土体

丁伟城

摘 要:钻孔灌注桩其有承载力大,成桩不受地层条件限制、施工设备简单和适用性强等特点,而且钢筋混凝土钻孔灌注桩能将所有上部结构传来的动载和静载较均匀地传递到深层稳定的土层中去,从而大大减少了基础沉降和不均匀沉降等特点已被广泛用于诸多道路和桥梁,以及高层建筑等的基础当中,其可适用的地基形式也越来越多。但随建筑工程体量的不断扩张,桩基础负荷增大,对承载的要求也相应增高。对于传统的基础技术处理方式,如让桩端进入基岩,或扩大桩径等,如果遇到特殊的地理条件,如面临砂层超厚,或基岩很深的情况下,以上的传统处理方式在建筑体量较大的情况下,建筑成本的压力就相应增大,即不具经济性。在此背景下,相较而言注浆法会是一种较为经济的施工方法,在此结合工程实例——潮州柏嘉名庭,对于其应用后注浆法提高桩端进入砂层的钻孔灌注桩垂直承载力的工程技术展开探讨。

关键词:承载力 钻孔灌注桩后注浆施工

中图分类号:U2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)03(c)-0079-01

1 钻孔灌注桩后注浆施工原理

钻孔灌注桩后注浆的技术基础为,渗透注浆与劈裂注浆相结合。劈裂注浆,就是高压冲入的高压浆使土体产生劈裂破坏,其须先克服对应土体主应力面上的初始压应力,而后水泥注浆沿劈裂形成的缝隙进行渗透,对土体空隙进行填充,同时将桩侧土挤密压实,促使土体固结并强化其固结度,最终提高注浆区的土体结构强度。其具体表现为:“扩径”效应和“扩底”效应。在桩侧注浆区,会出现“扩径”效应。在桩底注浆区,出现“扩底”效应,机理均为浆液在注浆区渗透和劈裂,使桩端和沉渣附近土体密实。

2 钻孔灌注桩后注浆施工控制要点:

主要依据《规范》及相关要求进行控制,重点控制孔深、孔径和垂直度,了解孔壁情况,及时了解孔内情况,是否有坍孔、漏水等现象,以便在后注浆施工时采取相应的技术措施。另外,后注浆施工还应重点对注浆设备制作及控制、开塞控制、混凝土浇筑的控制、注浆的控制、冒浆情况的监控等。

2.1 注浆设备制作及控制

对用于注浆的高压注浆泵、拌浆机等设备需进行检查。高压注浆泵的工作参数要满足方案要求,在使用前对高压注浆泵及管线的密封性要进行试运行。对注浆管,要检查注浆头的长度、出浆孔径、孔距是否符合方案要求。安放注浆管时,要检查注浆管与钢筋笼连接是否可靠、牢固,注浆头是否用合适的橡胶膜封闭、包裹,注浆管各节连接是否牢固、密封,注浆管上端是否略高出地坪并有良好的封堵,以防止杂物进入堵塞注浆管

2.2 开塞的控制

主要是对开塞时间及开塞压力的控制。开塞时间的确定关乎后续施工的顺利及桩端砼的完整,开塞时间过早则桩身下部砼未形成一定强度,在高压水的冲射下会破坏桩端成形和砼强度;开塞时间过迟,则包裹注浆管的砼强度过大,造成注浆头保护层打不开,使随后注浆施工无法进行。故开塞时桩端混凝土強度应保持在C10~C15之间,开塞时间应在成桩后三天左右。开塞时应对开塞压力进行关注,开塞最大压力不应大于10 MPa,且开塞完成后压力应明显回落。若压力超过10 MPa或持续长时间处于高压力状态,则表明下部注浆管堵塞或注浆头周边存在异常情况,应进行记录研究后再行处理。对各注浆管的开塞情况应进行详细记录,标明开塞成功注浆管数量,便于后续注浆施工。

2.3 混凝土浇筑的控制

要在确定孔底沉渣厚度和泥浆的比例满足设计和规范要求后,再浇注砼。要确保初灌量满足砼的要求。导管在砼中的埋入深度要在拔管时进行控制,这样可以降低拔出导管造成的砼面夹泥等质量问题。控制砼灌注的充盈系数,使其保持在1.1-1.2之间,做好砼浇注的施工记录。

2.4 注浆的控制

首先检查水泥的质量(出厂合格证及复试报告等),其次检查水泥浆的水灰比(掺外加剂的,还应检查外加剂的掺量),最后检查高压注浆泵的压力表、阀门、管线完好状况。注浆开始后需记录注浆压力,压力过小,对桩端、桩周土体加固作用就小;注浆压力过大,可能会损坏注浆管。因此需控制一个较合适的注浆压力,一般为开塞压力的一半。注浆一般以注入水泥量为主控因素,水泥注入量达到预定量,无特殊情况即可停止注浆。预定量可根据第一、二根的注浆情况进行修正。记录每次水泥的用量,保证水泥的注入量达到要求。

2.5 冒浆情况监控及处理

因地下情况复杂,水泥浆会选择薄弱土层进行突破,势必会出现地面冒浆或周边桩孔串浆的情况,故在注浆周边至少8 m范围内不允许有成孔作业,以减少串浆发生。注浆过程中除对压力表进行监控外,还应对周边土层及施工桩孔进行巡查关注。若已发生冒浆、串浆情况,也应进行间歇性注浆,或相应调低水泥浆的水灰比,减小扩散阻力。若进行上述操作后效果仍不明显,应停止注浆,并对注浆管进行彻底清洗后,待已先注浆部分初凝堵塞冒浆通道后再重新进行注浆。

3 结语

根据部分工程钻孔灌注桩注浆结果及分析,提出几点意见和建议。

(1)后注浆法是提高钻孔灌注桩垂直承载力及减小承载力离散性的一项有效措施,有显著的经济效益和社会效益。

(2)经过注浆后的桩其沉降量较未注浆桩要小,对重要工程中单根钻孔灌注桩的基础,注浆尤为必要。

(3)有些工程因建筑物需要,设计桩长达到60 m,甚至更长,进入砂层很深,这些桩在施工时承载力离散性较大,若适当采用注浆方法在满足承载力要求的同时既可以缩短桩长又可以减小沉降,为工程节约费用。

参考文献

[1]杨付春.浅议钻孔灌注桩后注浆技术.

[2]赵文峰.钻孔灌注桩后注浆施工工艺及监理控制要点.

[3]王旭,于志强.桩底压密灌浆提高钻孔灌注桩承载力[J].建筑结构,1998(11).

[4]张忠苗,吴世明,包风.钻孔灌注桩桩底后注浆机理与应用研究[J].岩土工程学报,1999,21(6).

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